（2）原湿空气的比容 vH?(0.773?1.244H0)273?t0273?20?(0.773?1.244?0.009)?0.842m3湿气/kg干气 273273V200??237.5kg干气 vH0.842绝干空气质量 L?则在干燥器中获得的水分量

W?L(H2?H1)?237.5?(0.0163?0.009)?1.73kg

12．常压下，已知25℃时氧化锌物料的气固两相水分的平衡关系，其中当φ＝100%,Ｘ ＝0.02kg水／kg干料；当φ＝40％时，Ｘ ＝0.007kg水／kg干料。设氧化锌的初始含水量为0.25kg水／kg干料，若与t＝25℃，φ＝40％的恒定状态的空气长时间接触。试求： (1) 该物料的平衡含水量和自由水分含量。

(2) 该物料的结合水分含量和非结合水分含量。 解：（1）t＝25℃，φ＝40％时，

平衡含水量 Ｘ ＝0.007kg水／kg干料，

自由水分含量 X-Ｘ ＝0.25-0.007＝0.243 kg水／kg干料； （2）φ＝100%时的平衡含水量即为结合水分含量，即 结合水分含量 Ｘ

＊＊＊

＊

＊

φ＝100%＝0.02kg

＊

水／kg干料，

水／kg干料。

非结合水分含量X-Ｘ

φ＝100%＝0.25-0.02＝0.23 kg

13．用热空气在厢式干燥器中将10kg的湿物料从20％干燥至2％（均为湿基），物料的干燥表面积为0.8m2。已测得恒速阶段的干燥速率为1.8kg/m2?h，物料的临界含水量为0.08kg水/kg干料，平衡含水量为0.004 kg水/kg干料，且降速阶段的干燥速率曲线为直线，试求干燥时间。 解：绝干物料量

GC?G1(1?w1)?10?(1?0.20)?8kg

干基含水量 X1?X2?w10.2??0.25kg水/kg干料 1?w11?0.2w20.02??0.0204kg水/kg干料 1?w21?0.02干燥时间

GC(X1?XC)GC(XC?X*)XC?X*???1??2??lnUCAUCAX2?X*80.08?0004 ?[(0.25?0.08)?(0.08?0.004)ln1.8?0.80.0204?0.004?1.59h?14．某湿物料在恒定的空气条件下进行干燥，物料的初始含水量为15％，干燥4小时后含水量降为8％，已知在此条件下物料的平衡含水量为1％，临界含水量为6％(皆为湿基)，设降速阶段的干燥曲线为直线，试求将物料继续干燥至含水量2％所需的干燥时间。

解：物料初始干基含水量 X1?w10.15??0.176kg水/kg干料 1?w11?0.15干燥4小时，物料的干基含水量

X2?w20.08??0.087kg水/kg干料 1?w21?0.08物料的平衡含水量（干基）

X?*w*1?w*?0.01?0.0101kg水/kg干料

1?0.01物料的临界含水量（干基）

Xc?wc0.06??0.0638kg水/kg干料 1?wc1?0.06物料的最终含水量（干基）为

X'2?w'21?w'2?0.02?0.0204kg水/kg干料

1?0.02因X2＞XC，故整个4小时全部是恒速干燥，

?1?即 4?解得

GC(X1?X2)

UCAGC(0.176?0.087)

UCAGC?44.94 UCA'?0.0204kg水/kg干料时，包含恒速、降速两个阶段。 当X2GC(X1?XC)GC(XC?X*)XC?X*???1??2??ln'

UCAUCAX2?X*??35.65?[0.176?0.0638?(0.0638?0.0101)ln尚需干燥时间 ???9.02?4?5.02h

0.0638?0.0101]?9.02h

0.0204?0.0101

第八章 萃 取

1. 25℃时醋酸(A)–庚醇-3(B)–水(S)的平衡数据如本题附表所示。

醋酸(A)–庚醇-3(B)–水(S) 在25℃下的平衡数据（质量%）

醋酸(A) 0 3.5 8.6 19.3 24.4 30.7 41.4 45.8 46.5 47.5

3-庚 醇 (B)

96.4 93.0 87.2 74.3 67.5 58.6 39.3 26.7 24.1 20.4

水(S) 3.6 3.5 4.2 6.4 7.9 10.7 19.3 27.5 29.4 32.1

醋酸(A) 48.5 47.5 42.7 36.7 29.3 24.5 19.6 14.9 7.1 0.0

3-庚 醇(B) 12.8 7.5 3.7 1.9 1.1 0.9 0.7 0.6 0.5 0.4

水(S) 38.7 45.0 53.6 61.4 69.6 74.6 79.7 84.5 92.4 99.6

联结线数据(醋酸的质量分数)

水 层 6.4 13.7 19.8 26.7 33.6

3-庚 醇层

5.3 10.6 14.8 19.2 23.7

水 层 38.2 42.1 44.1 48.1 47.6

3-庚醇层 26.8 30.5 32.6 37.9 44.9

（1）在等腰直角三角形坐标图上绘出溶解度曲线及辅助曲线，在直角坐标图上绘出分配曲线。（2）确定由100kg醋酸、100kg 3-庚醇和200kg水组成的混合液的物系点的位置，该混合液是否处于两相区，若是则确定两相的量和组成。(3) 上述两液层的分配系数kA及选择性系数β？

(（1）图 略，（2）混合点处于两相区，两相组成为：水层(wEA=0.27, wEB =0.01, wES =0.72), 庚醇层(wRA =0.2, wRB =0.74, wRS =0.06; （3）kA=1.35, β=100)

解：(1) 三角形溶解度曲线及直角坐标分配曲线见附图

（2）混合点的组成 wMA? wMS100?100%?25%

100?100?200200??100%?50% 100?100?200

wMB?100?100%?25%

100?100?200

在附图中定出混合点M(25,50,25)，显然该点处于两项区。根据联结线数据与溶解度曲线的

交点定出平衡点(R1,E1),(R2,E2)……，作出辅助曲线。利用辅助曲线采用试差的方法定出过M点的联结线RE.由图中R点坐标（20，6，74）得到萃余相组成wRA =0.2, wRB =0.74, wRS =0.06， 由图中E点坐标（27，72，1）得到萃取相组成wEA=0.27, wEB =0.01, wES =0.72。根据物料衡算：

E?M?wMA?wRA?400?(25?20)??285.7 kg

?wEA?wRA?(27?20)R=M-E=400-285.7=114.3 kg (3) kA?yAwEA27???1.35 xAwRA20wEB1??0.0135 wRB74kB? ??1009080706050403020100kA1.35??100 kB0.0135

30605040M R 010203040506070E

2010 08090100

0204060习题1 附图

2. 在单级萃取器内,以水为萃取剂从醋酸和氯仿的混合液中萃取醋酸,已知原料液量为800 kg,其中

醋酸的组成为35%(质量分数).要求使萃取液的浓度降为96%.试求:(1) 所需的水量为多少（2）萃取相E和萃余相R中醋酸的组成及两相的量;(3)萃取液R?的量和组成.操作条件下的平衡数据如下：